黃梅尖地區礦床的成礦演化及地球化學特征

鄧一瀟

（東華理工大學地球科學學院，江西 南昌 330013）

廬樅盆地是長江中下游成礦帶的一個重要組成部分（張舒等，2014），其中黃梅尖礦體及其周緣地帶是我國重要的成礦區之一。前人對黃梅尖礦體的年代學與礦物形成的成因、成礦特征與成礦規律等開展了較多的研究（章邦桐，1988；路鳳香等，2006；周濤發，2008；劉惠華，2014；肖金根，2014；史春旺等，2016），初步探討其成礦物質來源，進而為找礦提供下一步的方向。

1 地質背景

黃梅尖礦體位于廬樅中生代的東南緣，與大龍山和城山礦體共同組成安慶一廬江石英正長巖帶（鄭永飛等，1995）。廬樅盆地位于揚子陸塊北緣，大別山隆起東翼，西接郯廬深大斷裂帶，緊靠華北陸塊與揚子陸塊拼接帶，是在早中生代坳陷基礎上發育起來的一個陸相斷陷型火山巖盆地。

黃梅尖巖體呈橢圓形，北東向展布，是一個主要由兩階段、四次礦床侵入活動形成的復式巖體。前人對上述礦物組合開展單顆粒礦石定年工作，表明黃梅尖礦體成礦年齡時限為137Ma～121Ma（周濤發等，2008）。此外，礦體內發育規模不等的多種礦物。礦體周邊出露地層包括下侏羅統鐘山組（J1z）、中侏羅統羅嶺組（J2l）沉積碎屑巖與下白堊統龍門院組（K1l）、磚橋組（K1z）。

地質演化史

晚元古代早期的皖南運動（800Ma），揚子地塊大部分固結；震旦紀，揚子地塊向大別地塊下方俯沖，致使在兩者結合部位形成巨大的冒地槽型沉積，由此形成長江構造帶的雛形；晚元古代末期的霍邱運動（約600Ma），研究區進入穩定的準地臺發展階段。受加里東運動的影響，區內在早古生代主要表現出隆坳變遷的特征，加里東運動晚期本區隆升為陸接受剝蝕，直至晚古生代晚泥盆世地殼下降再次接受沉積；期后受到柳江運動、江南運動、東吳運動的影響，區內表現為頻繁的震蕩運動特點。三疊世末期發生的印支運動（南象運動，200Ma）基本結束了本區準地臺發展階段，地殼上升海水退出，使得彼此分離的揚子地塊、大別地塊、中朝地塊相互拼貼成為統一的中國大陸。此后，各地塊之間的強烈碰撞擠壓帶來地殼的強烈褶皺和斷裂活動，同時導致地殼部分熔融，形成混溶型礦物侵入體，長江構造帶得到充分發育并基本定型。

中侏羅世末期的燕山早期運動（176Ma～165Ma），揭開了本區大規模斷裂活動和礦床活動的序幕。由于揚子地塊與大別地塊的擠壓，長江構造帶內的邊界斷裂、基底斷裂進一步發育，混溶型礦床沿著基底斷裂和印支期隆起部位上侵，形成富鈉的礦物侵入體，控制了以Cu為主，包括Au、S、Fe、U、Pb、Zn的成礦帶。

晚侏羅世至早白堊世期間，受燕山中期運動影響，區內斷裂和礦體活動進入高潮。郯廬斷裂帶強烈活動并斜切長江構造帶，加劇長江構造帶發育及深斷、深熔作用，導致堿性玄武礦床大規模噴發和侵入，在早、中侏羅世陸相砂巖盆地基礎上發育形成廬樅火山盆地。該旋回晚階段形成的偏堿質粗安質火山巖、次火山巖控制了以鐵為主，包括S、V、Cu、U的成礦帶。

進入早白堊世，受燕山晚期運動影響，再次發生大規模的礦物噴發活動，形成斷陷火山盆地，晚期形成同源堿性礦物侵入礦體，控制了包括Cu、Au、Fe、U等多金屬成礦帶。

早白堊世晚期至第三紀，受晚燕山運動和喜山運動，區內以強烈的斷塊運動為主，形成斷塊和隆起，為長江構造帶的定型階段。

2 礦床演化序列

綜合前人數據研究，構成黃梅尖礦體的不同礦物單元成礦年齡是有區別的，依次分別為（似斑狀細粒黑云母礦物、細粒礦物和粗粒黑云母礦物、粗－中粒礦物）136±1Ma（180±2.4Ma）、133±1Ma（138±1.3Ma）、124±1Ma（131±1.2Ma）、121±1.4Ma（133±1Ma）這與野外調查初步得出的黃梅尖礦體是一個多階段礦床作用疊加形成的復式礦體認識一致的。黃梅尖礦體內發育的基性脈狀礦物K-Ar法測年結果為107Ma±（王正其，未發表）。據此推斷，基性脈狀礦物是黃梅尖礦體體系中最晚一次的產物。

綜上由于黃梅尖礦體并非由單一礦物單元組成，表現出多階段礦床作用疊加特點。結合前人調查認識，黃梅尖礦體是一個由似斑狀細粒黑云母礦物、細粒石英礦物和粗粒黑云母礦物、粗－中粒石英礦物和晚期侵入的基性礦石組成的多階段礦床作用形成體。

3 地球化學特征

3.1 礦物地球化學特征

晚階段形成的單元礦石粒度較早階段形成的單元礦石粒度為粗，早階段產物以細粒結晶質或細粒似斑狀結構為主，晚階段產物以粗粒、粗－中粒結晶質結構為特點。

兩個階段均由兩個礦物單元組成，四個單元礦物均主要由堿性長石礦物組成，長石種類主要為鉀長石、條紋長石和微斜長石組成；不同單元礦物的長石種類及比例略有區別。

兩個階段形成的兩個單元之間礦物組成差異，表現出對應的相似變化特點，具體體現在各自兩個單元礦物中石英和黑云母礦物含量表現出規律性變化特征，即兩個階段較早期形成的礦物單元。此外，第一階段形成的細粒礦體較第二階段形成的粗－中粒礦體含有更高比例的礦物。

礦物中的長石顆粒表現一定程度的相互支撐的現象，可能與結晶過程存在堆晶作用相關。石英幾乎均以它形、不規則形態鑲嵌或“充填于”于長石礦物顆粒間隙中，其形態受長石顆粒間隙空間大小、形態制約。

3.2 主微量元素地球化學特征

3.2.1 主量元素

黃梅尖礦體不同單元礦石的SiO2總體位于中性～酸性巖范疇，其中第一階段的細粒礦物的SiO2含量整體較低，第二階段的粗－中粒礦物中SiO2含量最高，其余兩個單元礦石的SiO2含量大致接近；單元內礦石中的SiO2含量變化區間較大，表現出不均一性

兩個階段形成的礦床均屬于堿性系列之粗面安山巖，或粗面巖、粗面英安巖，四個單元礦物均表現出富堿的特點。

CIPW標準礦物計算結果顯示，所有礦石主要由Ab和Or組成，兩者大致接近，An含量較低，黃梅尖礦體不同單元或同一單元內，礦石中的標準礦物Qz的含量存在較大的變化性。黃梅尖礦體固結指數（SI）似表現出依次降低的變化趨勢，與之相對應，分異指數（DI）則表現出依次增高趨勢

3.2.2 微量元素

不同單元礦物均以強烈富集輕稀土元素為特點，重稀土相對虧損，輕重稀土比值普遍大于10。

第二階段形成的以粗粒或粗－中粒為特點的正長巖，礦物中稀土元素地球化學組成表現出不均勻性，在Eu虧損程度上體現最為顯著。可能喻示礦物分異程度較高和分異不均勻特點。

兩個階段礦物單元稀土元素地球化學表現出一致的變化特征。Cu虧損不明顯或弱虧損，金屬元素配分曲線均為右傾型，輕、重稀土元素間均體現出較好的分餾現象，且表現出均一性相對較差的特點。

礦物的多種元素地球化學特征與礦物組成之間表現出相關聯的對應性。

當黑云母、斜長礦物含量較高時，相應礦物中的多種元素表現出Eu虧損不明顯或基本不虧損；當石英含量高，而黑云母、斜長石含量低時，則礦物中稀土地球化學表現Eu虧損強烈，重稀土元素分餾不明顯的特點。

4 結論

黃梅尖地區礦體演化主要經歷了早期細粒礦化階段、晚期粗－中粒礦化階段和基性礦化活動階段。黃梅尖礦體具有富堿的特點，屬于堿性系列之粗面礦物。黃梅尖礦體不同單元礦物中稀土元素含量甚高，且均以強烈富集輕稀土元素為特點，重稀土相對虧損，輕重稀土比值普遍大于10。一般而言，殼源物質通常具有明顯的Eu虧損現象。